[发明专利]带三个排气阀且将排气压力制冷剂引流到背压腔室的涡旋压缩机

说明书

技术领域

本申请涉及一种涡旋压缩机，其中在特有的压缩腔室周围布置有三个排气阀，并且其中背压腔室引流(tap)来自中央完全排气压缩腔室的制冷剂。

背景技术

涡旋压缩机是已知的，并且通常包括一对涡旋件，每个涡旋件均具有基部和从基部延伸的大致螺旋状的涡旋齿(wrap)。两个涡旋齿互相配合以便限定出压缩腔室。使两个涡旋件中的一个相对于另一个绕转(orbit)，且随着绕转的发生，压缩腔室的容积减小，由此压缩捕获的制冷剂。

对于涡旋压缩机设计来说存在许多挑战。一个挑战涉及趋于将每个涡旋件的涡旋齿从另一个涡旋件的基部分离的力。涡旋齿必须与对置的基部保持密封接触以使效率最大化。然而，捕获的制冷剂的确会形成分离力。

为了克服分离力，已知将经过部分地压缩的制冷剂引流到限定在两个涡旋件中的一个的基部后面的背压腔室。在实践中，由于各种各样的原因，典型的是所述引流自中间压力腔室发生的情况。这样是低效的且考虑何时将完全排气压力制冷剂引流到背压腔室。

涡旋压缩机中已知的另一个特点是使用与排气阀和额外的“过压控制阀”相联的中央排气端口。这些阀定位在中央排气端口的些许径向外侧，并且这些阀可打开并允许制冷剂进入排气缸(discharge plenum)。通常，当这些过压阀打开时，压缩机则可认为在低压力比下操作。在其它时候，压缩机可在高压力比下操作，并且将仅打开中央端口。

制冷系统设计者会理解到涡旋压缩机将可与相关的制冷系统结合而自调节，以在低压力比或高压力比的工况下操作。

在涡旋压缩机中，具有许多设计关注点。一个设计关注点可称为“过冲(over shoot)”。当没有设置过压阀时会发生过冲(参见图4A和4B)，并且制冷剂被压缩，直到制冷剂到达中央压缩腔室，这时排气阀打开，并且此时制冷剂处于比在排气压力腔室内更高的压力下。因此，用于使压缩后的制冷剂运动到该最后的压缩腔室的能量被浪费。上述的过压阀确实解决了这一关注点。

然而，另一个关注点是回流。当制冷剂在高压力比下操作时，存在的设计关注在于：达到高压的压缩的制冷剂可能克服在背压腔室中的中间压力制冷剂，并导致涡旋件分离。如图4B和4C所示，人们可以理解到由于回流和该设计关注点所造成的效率损失。

发明内容

一种涡旋压缩机，所述涡旋压缩机具有封装压缩机泵单元的壳体，所述压缩机泵单元包括绕转涡旋件和非绕转涡旋件。所述绕转涡旋件和非绕转涡旋件中的每个均包括基部和从基部延伸的大致螺旋状的涡旋齿。所述涡旋齿互相配合以便限定出压缩腔室，并且限定出最中央的排气压力腔室和沿周向间隔开的中间压力腔室。非绕转涡旋件的基部包括与中间压力腔室相联的端口。至少一个端口与排气压力腔室相联。阀与端口中的每个相联。在壳体内、在端口和阀的下游限定有排气缸。背压腔室限定在绕转涡旋件和非绕转涡旋件中的一个的基部的后面，且背压腔室从排气压力腔室引流制冷剂。

可通过下面的说明和附图最好地理解本发明的这些以及其它特征，以下是简要说明。

附图说明

图1示出了结合本发明的涡旋压缩机。

图2A是结合本发明的非绕转涡旋件的后视图。

图2B是图2A的非绕转涡旋件的相对的视图。

图3是本发明的横截面详细视图。

图4A示出了现有技术中问题的图表。

图4B示出了在图4A中示出的现有技术中问题中的一个的图表。

图4C示出了在图4A中示出的另一个现有技术问题。

图5示出了本发明的改进。

具体实施方式

如图1所示，涡旋压缩机包括驱动轴22，所述驱动轴22绕旋转轴线旋转并使绕转涡旋件24相对于非绕转涡旋件26绕转。在涡旋件24和26的互相配合的涡旋齿的中央部分处形成有排气压缩腔室36。外部压缩腔室38定位在腔室36的周向外侧。壳体7封装如下所述的部件。

制冷剂从制冷剂系统穿过抽吸管21进入，并且在绕转涡旋件24的涡旋齿的外周处进入压缩腔室。如已知的那样对制冷剂进行引流和压缩。经压缩的制冷剂通过排气阀32和30，并进入排气缸28。制冷剂从排气缸28穿过排气管23返回到制冷剂循环8的其余部分中。

涡旋压缩机的设计者会理解到制冷剂系统8内的不同工况将导致输送到压缩机20的制冷剂的量发生变化。根据通过压缩机20的制冷剂的量，压缩机可在低压力比或高压力比下操作。通过压缩机的制冷剂越多，压力比将越大。